Nghiên cứu xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến bắc bộ việt nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Nguyễn Viết Lành Tên đề tài: Nghiên cứu xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu Tóm tắt: Luận văn đã sử d

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH SỰ BIẾN ĐỔI CỦA

MỘT SỐ TRUNG TÂM KHÍ ÁP CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN BẮC BỘ VIỆT NAM TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC

LÊ THỊ THANH

HÀ NỘI, NĂM 2018

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH SỰ BIẾN ĐỔI CỦA

MỘT SỐ TRUNG TÂM KHÍ ÁP CHÍNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN BẮC BỘ VIỆT NAM TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Viết Lành

Cán bộ chấm phản biện 1: TS Bùi Minh Tăng

Cán bộ chấm phản biện 2: PGS TS Vũ Thanh Hằng

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

Ngày 12 tháng 01 năm 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu” là do tôi thực hiện với sự hướng dẫn của PGS.TS

Nguyễn Viết Lành với nội dung, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn

do tôi thực hiện và chưa công bố bất cứ ở đâu

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi trình bày

trong luận văn này

Hà Nội, ngày 22 tháng 01 năm 2019

Tác giả

Lê Thị Thanh

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Khí tượng và Khí hậu học với đề tài:

“Nghiên cứu xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu” đã hoàn thành trong

tháng 01 năm 2019 Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè và gia đình

Trước hết tác giả luận văn xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Viết Lành đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện và hướng dẫn trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện

để tác giả có thể hoàn thành luận văn này

Trong khuôn khổ một luận văn, do sự giới hạn về thời gian và kinh nghiệm nên không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 22 tháng 01 năm 2019

Tác giả

Lê Thị Thanh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Bố cục của luận văn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 3

1.1 Hoạt động của những trung tâm khí áp được nghiên cứu 3

1.1.1 Áp thấp Trung Hoa 3

1.1.2 Áp cao Thanh Tạng 4

1.1.3 Áp cao Hoa Đông 5

1.1.4 Áp cao Tây Tạng 7

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 8

1.2.1 Ngoài nước 8

1.2.2 Trong nước 12

CHƯƠNG 2 SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨUError! Bookmark not defined 2.1 Số liệu nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.1.1 Số liệu quan trắc Error! Bookmark not defined 2.1.2 Số liệu tái phân tích Error! Bookmark not defined 2.2 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Phương pháp thống kê toán học Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phương pháp xác định cường độ, phạm vi của các trung tâm khí áp Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3 XÁC ĐỊNH SỰ BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ TRUNG TÂM KHÍ ÁP 30 VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG KHÍ HẬU ĐẾN BẮC BỘ VIỆT NAM 30

3.1 Sự biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa 30

3.1.1 Sự biến đổi của nhiệt độ 30

3.1.2 Sự biến đổi của lượng mưa trung bình tháng 39

3.2 Sự biến đổi cường độ của các trung tâm khí áp 42

3.2.1 Sự biến đổi cường độ của áp cao Thanh Tạng 42

3.2.2 Sự biến đổi cường độ của áp cao Hoa Đông 44

3.2.3 Sự biến đổi cường độ của áp thấp Trung Hoa 45

3.2.4 Sự biến đổi cường độ của áp cao Tây Tạng 46

3.3 Sự biến đổi phạm vi các của trung tâm khí áp 48

3.3.1 Sự biến đổi phạm vi của áp cao Thanh Tạng 49

3.3.2 Sự biến đổi phạm vi của áp cao Hoa Đông 50

3.3.3 Sự biến đổi phạm vi của áp thấp Trung Hoa 50

3.3.4 Sự biến đổi phạm vi của áp cao Tây Tạng 50

3.4 Mối quan hệ giữa cường độ của các trung tâm khí áp với nhiệt độ và lượng mưa 53

3.4.1 Mối quan hệ giữa cường độ của các trung tâm khí áp với nhiệt độ 53

3.4.2 Mối quan hệ giữa cường độ của các trung tâm khí áp với lượng mưa tháng 60

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62

1 Kết luận 62

2 Kiến nghị 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Họ và tên học viên: Lê Thị Thanh

Lớp CH2B.K Khóa: 2017-2018

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Viết Lành

Tên đề tài: Nghiên cứu xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Tóm tắt: Luận văn đã sử dụng số liệu 35 năm (từ năm 1981 đến 2015) về nhiệt độ và lượng mưa quan trắc tại 10 trạm khí tượng trên khu vực Bắc Bộ và số liệu tái phân tích để đánh giá sự biến đổi về cường độ và phạm vi của các trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam là: Áp cao Tây Tạng,

áp cao Thanh Tạng, áp cao Hoa Đông và áp thấp Trung Hoa Đồng thời xác định mối quan hệ giữa sự biến đổi cường độ của các trung tâm khí áp này với nhiệt độ và lượng mưa trên khu vực nghiên cứu

THESIS ABSTRACT

Full name of student: Le Thi Thanh

Class CH2B.K Coures: 2016-2018

Supervisor: Associate professor Nguyen Viet Lanh

Title of the thesis: Research to determine the change of some major air pressure centers affecting Northern Vietnam in the context of climate change

Summary: The thesis has used 35-year old data (from 1981 to 2015) on monitoring temperature and rainfall at 10 meteorological stations in the Northern region and re-analyzing data to assess the change in the intensity and scope of the pressure centers affecting North Vietnam such as Tibetan high pressure, Thanh Tang high pressure, East China high pressure and Chinese depression At the same time, the relationship between the intensity of these gas centers, the temperature and precipitation of the study area was determined

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Danh sách các trạm lấy số liệu 20 Bảng 3.1 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình tháng 30 Bảng 3.2 Mức tăng nhiệt độ trung bình tháng trong 35 năm qua tại 10 trạm trên khu vực Bắc Bộ 31 Bảng 3.3 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi nhiệt độ tối cao trung bình tháng 33 Bảng 3.4 Mức tăng nhiệt độ tối cao trung bình tháng trong 35 năm qua tại 10 trạm trên khu vực Bắc Bộ 34 Bảng 3.5 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp trung bình tháng 36 Bảng 3.6 Mức tăng nhiệt độ tối thấp trung bình tháng trong 35 năm qua tại 10 trạm trên khu vực Bắc Bộ 37 Bảng 3.7 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi lượng mưa trung bình tháng 39 Bảng 3.8 Phương trình xu thế (yt) biểu thị sự biến đổi cường độ áp cao Thanh Tạng từ năm 1981 đến 2015 43 Bảng 3.9 Phương trình xu thế (yt) biểu thị sự biến đổi cường độ áp cao Hoa Đông từ năm 1981 đến 2015 44 Bảng 3.10 Phương trình xu thế (yt) biểu thị sự biến đổi cường độ áp cao Trung Hoa từ năm 1981 đến 2015 46 Bảng 3.11 Phương trình xu thế (yt) biểu thị sự biến đổi cường độ áp cao Tây Tạng từ năm 1981 đến 2015 46 Bảng 3.12 Hệ số tương quan giữa nhiệt độ trung bình tháng tại 10 trạm khí tượng với cường độ của trung tâm áp cao Tây Tạng (TaT), áp cao Thanh Tạng (ThT), áp thấp Trung Hoa (TH) và áp cao Hoa Đông (HĐ) 53 Bảng 3.13 Hệ số tương quan giữa nhiệt độ tối cao trung bình tháng tại 10 trạm khí tượng với cường độ của trung tâm áp cao Tây Tạng (TaT), áp cao Thanh Tạng (ThT) và áp thấp Trung Hoa (TH) 56 Bảng 3.14 Hệ số tương quan giữa nhiệt độ tối thấp trung bình tháng tại 10 trạm khí tượng với cường độ của trung tâm áp cao Tây Tạng (TaT), áp cao Thanh Tạng (ThT) và áp thấp Trung Hoa (TH) 58 Bảng 3.15 Hệ số tương quan giữa lượng mưa tháng tại 10 trạm khí tượng với cường độ của trung tâm áp cao Tây Tạng (TaT), áp cao Thanh Tạng (ThT) và áp thấp Trung Hoa (TH) 60

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực 1000mb tháng 7 3 Hình 1.2 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực 1000mb tháng 5 5 Hình 1.3 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực 925mb tháng 10 6 Hình 1.4 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực 200mb tháng 7 7 Hình 3.1 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi nhiệt độ trung bình tháng 31 Hình 3.2 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi nhiệt độ tối cao trung bình tháng 34 Hình 3.3 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi nhiệt độ tối thấp trung bình tháng 37 Hình 3.4 Hệ số góc của đường thẳng xu thế biến đổi lượng mưa trung bình tháng 40 Hình 3.5 Bản đồ đường dòng và trường độ cao địa thế vị tháng 7 mực 1000mb trung bình 35 năm (từ năm 1981 đến 2015) 43 Hình 3.6 Bản đồ đường dòng và trường độ cao địa thế vị tháng 10 mực 925mb trung bình 44 Hình 3.7 Bản đồ đường dòng và trường độ cao địa thế vị tháng 8 mực 1000mb trung bình 35 năm (từ năm 1981 đến 2015) 45 Hình 3.8 Bản đồ đường dòng và trường độ cao địa thế vị tháng 5 mực 200mb trung bình 35 năm (từ năm 1981 đến 2015) 47 Hình 3.9 Bản đồ đường dòng và trường độ cao địa thế vị tháng 6 mực 200mb trung bình 35 năm (từ năm 1981 đến 2015) 47 Hình 3.10 Bản đồ đường dòng và trường độ cao địa thế vị tháng 7 mực 200mb trung bình 35 năm (từ năm 1981 đến 2015) 48 Hình 3.11 Sự biến đổi phạm vi của áp cao Thanh Tạng trong giai đoạn từ 1981 đến năm 2000 (đường màu xanh) và giai đoạn từ năm 2001 đến năm 2015 (đường màu đỏ) 49 Hình 3.12 Sự biến đổi phạm vi của áp cao Hoa Đông trong giai đoạn từ 1981 đến năm 2000 (đường màu xanh) và giai đoạn từ năm 2001 đến năm 2015 (đường màu đỏ) 50 Hình 3.13 Sự biến đổi phạm vi của áp thấp Trung Hoa trong giai đoạn từ 1981 đến năm 2000 (đường màu xanh) và giai đoạn từ năm 2001 đến năm 2015 (đường màu đỏ) 51 Hình 3.14 Sự biến đổi phạm vi của áp cao Tây Tạng trong giai đoạn từ 1981 đến năm 2000 (đường màu xanh) và giai đoạn từ năm 2001 đến năm 2015 (đường màu đỏ) 52

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khu vực Bắc Bộ cũng như toàn lãnh thổ Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa và chịu ảnh hưởng cũng như sự chi phối của gió mùa châu Á, vì vậy biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến nền nhiệt cũng như lượng mưa trên khu vực Bắc Bộ và toàn lãnh thổ Việt Nam mà nó còn ảnh hưởng gián tiếp đến các yếu tố khí tượng như nhiệt độ, mưa,… Trong một số trường hợp sự kết hợp của nhiều hệ thống thời tiết khác nhau làm cho mưa lớn và nắng nóng diễn ra phức tạp hơn, trong những năm gần đây đã có rất nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu về BĐKH vì vậy một loạt các công trình nghiên cứu đã được thực hiện một cách thành công Các công trình đó đã tập trung đánh giá được

sự biến đổi của các yếu tố khí hậu như nhiệt độ không khí, lượng mưa, độ ẩm không khí,… đặc biệt là tần số và cường độ của các xoáy thuận nhiệt đới, front lạnh cũng như một số yếu tố và hiện tượng khí hậu cực đoan

BĐKH đã và đang diễn ra trên toàn cầu song ở mỗi quốc gia, mỗi vùng có những ảnh hưởng khác nhau Nhiệt độ toàn cầu tăng nhưng sự tăng lên đó không đều Các nhà khoa học đã chứng minh được rằng, trong các tháng mùa đông nhiệt

độ tăng nhiều hơn trong các tháng mùa hè; trên các vùng lục địa nhiệt độ tăng nhanh hơn trên các đại dương Vì vậy, các trung tâm khí áp chắc chắn sẽ bị biến đổi nhiều dưới tác động của BĐKH

Thế nhưng, một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến thời tiết và khí hậu Việt Nam, tác nhân làm thay đổi các yếu tố khí hậu cũng như những hiện tượng khí tượng cực đoan lại chưa được quan tâm nghiên cứu Nghĩa chúng ta chỉ mới tập trung nghiên cứu về hệ quả sự biến đổi của các trung tâm khí áp (các yếu tố và hiện tượng khí hậu) chứ chưa quan tâm đúng mức tới sự thay đổi vị trí, cường độ cũng như sự dịch chuyển theo mùa của các trung tâm khí áp (nguyên nhân làm thay đổi các yếu tố và hiện tượng thời tiết và khí hậu)

Chính vì những nguyên nhân trên, luận văn chọn đề tài “Nghiên cứu xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu” để xác định được sự biến đổi của một số

trung tâm khí áp như: Áp cao Thanh Tạng, áp cao Hoa Đông và áp thấp Trung Hoa (cả cường độ và phạm vi hoạt động) ảnh hưởng đến thời tiết Bắc Bộ Việt Nam và lý giải được sự ảnh hưởng sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính đến những biến đổi thời tiết cho các khu vực trên khu vực Bắc Bộ Việt Nam để có cơ sở khoa

học và thực tiễn cho việc dự báo thời tiết và khí hậu, đặc biệt là các hiện tượng thời tiết, khí hậu cực đoan, nguy hiểm chúng ta cần phải xác định được sự biến đổi của các trung tâm khí áp (kể cả cường độ và phạm vi hoạt động của chúng) một cách đầy đủ

2 Mục tiêu của đề tài

Đề tài luận văn được thực hiện với hai mục tiêu chủ yếu sau:

- Xác định được sự biến đổi của các trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam là áp cao Tây Tạng, áp cao Thanh Tạng, áp cao Hoa Đông và áp thấp

Trung Hoa;

- Lý giải được ảnh hưởng sự biến đổi của áp cao Tây Tạng, áp cao Thanh Tạng, áp cao Hoa Đông và áp thấp Trung Hoa đến biến đổi thời tiết cho khu vực Bắc Bộ Việt Nam

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Các trung tâm khí áp: Áp cao Thanh Tạng, áp cao Tây Tạng, áp cao Hoa Đông và áp thấp Trung Hoa

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Toàn bộ Bắc Bộ Việt Nam

4 Bố cục của luận văn

Luận văn được bố cục thành các nội dung như sau:

- Mở đầu

- Chương 1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu Chương này trình bày các trung tâm khí áp: Áp cao Thanh Tạng, áp cao Tây Tạng, áp cao Hoa Đông và áp thấp Trung Hoa và tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về sự BĐKH và sự biến đổi của các trung tâm khí áp trong bối cảnh BĐKH

- Chương 2 Số liệu và phương pháp nghiên cứu Chương này trình bày các nguồn số liệu và phương pháp nghiên cứu chính được sử dụng trong luận văn

- Chương 3 Xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp và ảnh hưởng của chúng khí hậu đến Bắc Bộ Việt Nam Chương này trình bày mức độ BĐKH và biến đổi cường độ và phạm vi hoạt động của các trung tâm khí áp được nghiên cứu

- Kết luận và kiến nghị

- Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1 Hoạt động của những trung tâm khí áp được nghiên cứu

1.1.1 Áp thấp Trung Hoa [6, 7, 8]

1) Nguồn gốc

Áp thấp Trung Hoa là một áp thấp nhiệt được hoạt động trên lục địa Trung Quốc trong những tháng mùa hè khi nền nhiệt của vùng nhiệt độ này tăng lên một cách đáng kể trong khi áp cao lạnh lục địa suy yếu và rút sang phía tây (hình 1.1)

Hình 1.1 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực

1000mb tháng 7

Từ hình 1.1 ta thấy, tại mực 1000mb, ngoài áp thấp Nam Á có tâm ở vào khoảng 280N; 700E với đường đẳng cao -20dam đtv khép kín, ở khoảng 420N;

1080E tồn tại một tâm thấp được thể hiện bằng đường cao với giá trị 0dam đtv (xấp

xỉ cường độ của áp thấp Nam Á) khép kín, được gọi là áp thấp Trung Hoa Áp thấp này hoạt động từ tháng 5 đến tháng 9, trong đó tháng 7 là tháng hoạt động mạnh nhất Theo phương thẳng đứng, áp thấp này phát triển từ bề mặt lên đến độ cao dưới 700mb

Rõ ràng rằng, cùng với áp thấp Nam Á, áp thấp Trung Hoa cũng là một trung tâm hút gió, nó hút gió từ bán cầu Nam, qua lãnh thổ Việt Nam, qua biển Đông cũng như hút gió từ áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương tới Những dòng gió

này ảnh hưởng đến thời tiết Việt Nam nên chính áp thấp này ảnh hưởng đến thời tiết Việt Nam.

2) Hệ quả thời tiết

Áp thấp Trung Hoa chỉ hoạt động trong các tháng mùa hè khi khu vực này bị đốt nóng và áp cao Siberia không còn hoạt động Áp thấp Trung Hoa hoạt động như là một trung tâm hút gió từ bán cầu Nam lên, từ các áp cao lục địa vùng vĩ độ cao và từ áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương vào nên nó có vai trò như một áp thấp trong rãnh gió mùa của gió mùa mùa hè Đông Bắc Á Như vậy, áp thấp này một nhân tố gió mùa mùa hè Đông Bắc Á và cường độ của nó có ý nghĩa rất lớn đối với cường độ của gió mùa mùa hè của tiểu hệ thống gió mùa này Bên cạnh đó, khi áp thấp này hoạt động mạnh và lấn xuống phía nam và đặc biệt là khi trong nó hình thành một dải áp thấp sâu, với những tâm khép kín trên đó, chạy theo hướng đông đông bắc-tây tây nam vùng lưu vực sông Trường Giang thì hình thế front tĩnh Meiyu được hình thành trên lưu vực sông này và gây mưa kéo dài ở đây trong thời

kì tháng 6, 7 Đồng thời, hình thế thời tiết này lại gây nên những đợt nắng nóng gay gắt cho khu vực Bắc Bộ Việt Nam

1.1.2 Áp cao Thanh Tạng [2, 8]

1) Nguồn gốc

Áp cao Thanh Tạng là một áp cao hoạt động trên khu vực cao nguyên Tây Tạng –Thanh Hải nên được gọi là áp cao Thanh Tạng Trên bán cầu Bắc, Khromov

đã xác định và phân thành 5 loại áp cao khác nhau với những đặc điểm hoạt động và

hệ quả thời tiết khác nhau, theo đó, áp cao Thanh Tạng là áp cao loại III (CIII), áp

cao tĩnh vĩ độ trung bình Theo Khromov, áp cao loại III là những áp cao tồn tại khá

bền vững và ít di chuyển nhưng cường độ của nó thường biến động tương đối lớn, ở trạng thái tĩnh, áp cao này còn đóng vai trò của một nhân tố gió mùa

Áp cao Thang Tạng hoạt động một cách độc lập và rõ rệt từ tháng 4 đến tháng 9, khi áp cao Siberia suy yếu và rút sang phía tây (hình 1.2) Đến tháng 10, khi bề mặt lục địa ở đây lạnh đi, áp cao Siberia hoạt động trở lại thì áp cao Thanh Tạng bị lấn át và hòa nhập vào áp cao này nên không còn phân tích một cách độc lập được nữa, giai đoạn hoạt động của áp cao Thanh Tạng kết thúc

Từ hình 1.2 ta thấy, tại mực 1000mb, trên khu vực phía bắc cao nguyên Tây Tạng, ở vào khoảng 320N; 870E, tồn tại một trung tâm áp thấp với đường đẳng cao 14dam đtv khép kín Theo độ cao, áp cao này phát triển lên đến trên mực 850mb Bên cạnh đó, ta còn có thể nhận thấy, áp cao Siberia đã dịch chuyển hẳn sang phía

tây, ở vào khoảng 500N; 500E với đường đẳng cao 12dam đtv (thấp hơn trung tâm áp cao Thanh Tạng 2dam đtv)

2) Hệ quả thời tiết

Như đã nói, áp cao Thanh Tạng hình thành và ảnh hưởng đến Việt Nam trong những tháng mùa hè Vào thời kì này, áp cao Thanh Tạng về thường gây nên mưa rào và dông ở Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ nhưng cường độ và độ kéo dài của hiện tượng này tùy theo vào độ bất ổn định của khối không khí nóng ẩm phía trước và sự tương phản về nhiệt giữa hai khối không khí đó

Hình 1.2 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực

Cũng theo Phạm Vũ Anh và Nguyễn Viết Lành [1, 8], vào mùa thu, áp cao Hoa Đông hình thành và phát triển ở phía đông lục địa Trung Quốc, đồng thời bao

trùm phía bắc và toàn bộ lảnh thổ Việt Nam Trong áp cao Hoa Đông ở lớp khí quyển tầng thấp, nó là một áp cao lạnh lục địa được hình thành trên mặt đệm khô đang lạnh dần đi (nguyên nhân nhiệt lực), còn ở các lớp khí quyển cao hơn trung tâm áp cao lại thuộc về đới áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương, nó được hình thành bởi nguyên nhân động lực, luôn luôn tồn tại một dòng giáng sâu, ở bên trên thường tồn tại một lớp nghịch nhiệt nén, khiến cho tầng kết trong áp cao Hoa Đông rất ổn định

Hình 1.3 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực 925mb

tháng 10 2) Hệ quả thời tiết

Vào mùa thu, không khí lạnh bắt ảnh hưởng đến miền Bắc Việt Nam, khởi đầu là sự bao trùm của một lưỡi áp cao lạnh khô của áp cao Hoa Đông được hình thành và mạnh lên tại chỗ Lưỡi cao này luôn duy trì một tầng kết ổn định thẳng đứng, đó chính là hình thế synop tạo nên mùa thu trong xanh mà miền Bắc Việt Nam cũng như phần lục địa phía đông và nam của Trung Quốc có được Ở đây cần phân tích được một đặc điểm quan trọng của loại hình thời tiết này là tính ổn định theo thời gian của nó Tính ổn định của thời tiết mùa thu không có loại hình thời tiết nào thay thế được, thời tiết tốt liên tục trong nhiều ngày, chỉ có sự thăng giáng không nhiều về nhiệt độ và tốc độ gió mà không xuất hiện một sự biến đổi đột biến nào Thật vậy, trong thời kỳ này hầu như không có một đợt không khí lạnh nào xâm

nhập, hoặc nếu có thì cũng rất ít và không mạnh mẽ Sở dĩ như vậy là vì áp cao Hoa Đông được hình thành tại chỗ với tầng kết rất ổn định và lại có kết cấu toàn bộ hoàn chỉnh, không bị chia cắt bởi các rãnh khí áp hay các đường đứt có thể tạo ra những dải hội tụ gió làm gián đoạn đường dòng

1.1.4 Áp cao Tây Tạng [7, 8]

1) Nguồn gốc

Áp cao Tây Tạng là một áp cao tồn tại trên cao nguyên Tây Tạng, được gọi là áp cao Tây Tạng Áp cao này, hoạt động mạnh nhất trên mực 200mb chủ yếu trong các tháng mùa hè, khi áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình hoạt động mạnh trở lại Trong tháng 7, sự hoạt động của áp cao này được thể hiện bởi đường đẳng cao

1248 và 1256dam đtv khép kín với đới gió đông thổi từ Philippines đến châu Phi (đới gió đông nhiệt đới) (hình 1.4)

Hình 1.4 Bản đồ đường dòng và đường đẳng cao trung bình nhiều năm mực 200mb

tháng 7 2) Hệ quả thời tiết

Áp cao Tây Tạng là một hệ thống khí áp hoạt động trên tầng đối lưu trên sự hoạt động của nó có mối liên hệ với các trung tâm áp thấp tầng đối lưu dưới trong

cơ cấu của vòng hoàn lưu Hadlay Vì vậy hệ quả thời tiết của nó gắn liền với sự hoạt động của các trung tâm khí áp tầng thấp, sự hoạt động của áp cao Tây Tạng sẽ góp phần làm sâu sắc thêm hệ quả thời tiết của các trung tâm áp thấp, tầng đối lưu

dưới, khi áp cao Tây Tạng mạnh lên phía bắc Việt Nam chịu sự khống chế của áp cao này vì vậy dòng giáng mạnh của áp cao đã làm cho bầu trời quang mây góp phần cùng với trung tâm áp thấp nóng tầng thấp làm cho thời tiết nắng nóng và không mưa trên suốt khu vực

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Ngoài nước

1.2.1.1 Nghiên cứu về sự biến đổi khí hậu

Kết quả quan trắc cho thấy [19], nhiệt độ tăng trên toàn cầu và tăng nhiều hơn ở các vĩ độ cực Bắc Sự gia tăng nhiệt độ trong 100 năm, từ năm 1906-2005, là 0,740C; xu thế tăng nhiệt độ trong 50 năm gần đây là 0,130C/1 thập kỉ, gấp 2 lần xu thế tăng của 50 năm trước đó Tuy nhiên, sự nóng lên xảy ra không đồng đều trong các khoảng thời gian khác nhau và giữa các khu vực khác nhau Các kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, giai đoạn từ năm 1850-1915 không có nhiều thay đổi về nhiệt

độ Giai đoạn từ năm 1910-1940 nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng lên khoảng 0,350C, sau đó có một thời kì ngắn nhiệt độ trung bình giảm xuống 0,10C, và ngay sau đó, từ năm 1970 nó lại tiếp tục tăng lên nhanh chóng (0,550C) cho đến năm

2006 Bên cạnh đó, sự nóng lên ở trên đất liền nhìn chung lớn hơn ở trên đại dương, đặc biệt là từ năm 1970 đến nay (trong giai đoạn 1979-2005, nhiệt độ đất liền tăng 0,270C/thập kỉ, còn trên đại dương là 0,130C/thập kỉ) Theo mùa, thì sự nóng lên thể hiện lớn hơn một chút ở bán cầu mùa đông

Theo công bố của WMO [20], năm 2010 với nhiệt độ trung bình toàn cầu vượt mức trung bình của thế kỉ 20 khoảng 0,620C (trong đó, nhiệt độ bề mặt lớn hơn 0,960C, nhiệt độ mặt biển lớn hơn 0,490C), được cho là một trong những năm nóng nhất trong lịch sử quan trắc, kể từ năm 1880 (mức độ tương tự năm 1998 và 2005) Đồng thời, năm 2010 là năm thứ 34 liên tiếp trong chuỗi các năm có nhiệt độ toàn cầu vượt mức trung bình của thế kỉ 20 Cũng theo đó, tháng 6 năm 2010 được ghi nhận là tháng nóng nhất trên toàn thế giới kể từ những năm 1880, khi các quan trắc khí tượng được thực hiện một cách tương đối hệ thống

Ngoài ra, trong mười năm qua kể từ năm 2001-2010, nhiệt độ trung bình toàn cầu đã cao hơn khoảng 0,470C so với giai đoạn 1961-1990, và khoảng 0,210C

so với giai đoạn 1991-2000, mức cao nhất từng được ghi nhận đối với bất kì một giai đoạn 10 năm nào kể từ khi bắt đầu quan trắc khí hậu bằng thiết bị đo đạc Trong giai đoạn này, hầu hết các khu vực trên thế giới đều quan trắc được nhiệt độ cao hơn nhiệt độ trung bình của thế kỉ 20 (ở đây lấy nhiệt độ trung bình là khoảng

140C, là nhiệt độ trung bình toàn cầu trong giai đoạn cơ sở 1961-1990), điều này được thể hiện rõ ràng nhất trên các vĩ độ cao ở bán cầu Bắc Ở Green Land, các nhà khoa học thấy rằng nhiệt độ trong cả giai đoạn này vượt mức trung bình 1,710C, còn đối với năm 2010, nhiệt độ vượt mức trung bình 3,20C Ở Châu Phi, người ta quan sát thấy nhiệt độ trong tất cả các năm của thập kỉ đều cao hơn mức trung bình

Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, nhiệt độ trung bình tại đỉnh các lớp băng vĩnh cửu ở bán cầu Bắc đã tăng 30C kể từ năm 1980 Kết quả phân tích chuỗi số liệu từ năm 1850-2006 đã chỉ ra rằng, trong thời kì này có 12 năm nóng nhất, trong đó 11 năm xảy ra vào thời kì từ năm 1995-2006 (chỉ trừ năm 1996) Trong giai đoạn 1961-1990, nhiệt độ tối cao tăng 0,140C/thập kỉ, còn nhiệt độ tối thấp tăng 0,20C/thập kỉ

Yêu tố được tập trung nghiên cứu nhiều sau nhiệt độ là giáng thủy hoặc lượng mưa Giáng thủy là một đại lượng rất quan trọng vì sự biên đổi của những hình thê giáng thủy có thể dẫn đên lũ lụt hoặc hạn hán ở những vùng khác nhau Chính vì vậy, thông tin về sự biên đổi giáng thủy theo không gian cũng như theo thời gian là rất cần thiêt không chỉ mang ý nghĩa khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn rất lớn Trên thế giới, những nghiên cứu này được thực hiện với nhiều thời kỳ khác nhau và với các quy mô không gian khác nhau: Quy mô toàn cầu, quy mô bán cầu, quy mô khu vực và quy mô địa phương [22] Schoenwiese và Rapp (1997) [23]

đã đưa ra một nghiên cứu khái quát về sự biến đổi mùa của xu thê giáng thủy ở một số nước Châu Âu trong thời kỳ 1961-1990 và 1891-1990 Từ năm 1961-1990 là xu thê tăng lên của giáng thủy vào mùa xuân ở phía bắc nước Ý và xu thê giảm vào mùa thu ở phía nam châu Âu, trong khi đó đối với thời kỳ 1891-1990 lại quan trắc được một xu thê khí hậu khô hơn ở một vài vùng trên khu vực Địa Trung Hải

Nghiên cứu của Piervitali và CS (1998) [24] cho thấy một xu thế giảm lượng giáng thủy năm ở vùng trung tâm của phía tây Địa Trung Hải trong thời kỳ 1951-

1995 Một vài nghiên cứu về sự biên đổi dài hạn của lượng giáng thủy năm trung bình ở phía tây bắc Trung Quốc và lượng giáng thủy mùa hè (tháng 6, 7 và 8) ở vùng phía đông Trung Quốc được thực hiện trong những năm gần đây Những nghiên cứu này đã cho thấy sự tồn tại của biên đổi thập kỷ của giáng thủy và chỉ ra một số cơ chê liên quan tới sự biên đổi của hoàn lưu quy mô lớn trong hệ thống gió mùa mùa hè Đông Á [25], xu thế giảm về cường độ và tần suất giáng thủy thê hiện từ vùng đông bắc Trung Quốc đên vùng phía bắc Trung Quốc và vùng thượng lưu của thung lũng sông Dương Tử, tuy nhiên xu thê tăng lên ở vùng Xinjiang và Đông Nam Trung Quốc Các hình thê giáng thủy khu vực này gây ra chủ yêu bởi các hình

thê không gian của những hệ thống hoàn lưu quy mô lớn ở quy mô thời gian từ mùa đên năm

Trên phạm vi toàn cầu lượng mưa tăng lên ở các đới phía bắc vĩ độ 300N thời

kì 1901-2005 và giảm đi ở các vĩ độ nhiệt đới, kể từ giữa những năm 1990 Ở khu vực nhiệt đới, mưa giảm đi ở Nam Á và Tây Phi với trị số xu thế là 7,5% cho cả thời kì 1901-2005 Ở đới vĩ độ trung bình và vĩ độ cao, lượng mưa tăng lên rõ rệt ở miền Trung Bắc Mỹ, Đông Bắc Mỹ, Bắc Âu, Bắc Á và Trung Á Nhìn chung, xu thế biến đổi hiện tượng mưa lớn là không đồng nhất trên toàn cầu mà nó mang tính chất khu vực rõ ràng hơn Các sự kiện mưa lớn tăng lên ở nhiều vùng lục địa từ khoảng sau 1950, thậm chí ở cả những nơi có tổng lượng mưa có xu thế giảm đi [21]

Hiện tượng hạn hán được quan sát trong thời gian dài, nên có thể đánh giá một cách khá chi tiết Kết quả tính toán cho thấy, xu thế hạn hán tăng lên từ giữa những năm 1950, ở bán cầu Bắc, cụ thể là ở những khu vực như phía nam lục địa Á-Âu, Bắc Phi, Canada, Alaska còn ở Đông Bắc Mỹ và Nam Mỹ lại hạn hán lại có

xu hướng giảm xuống Ở bán cầu Nam, bề mặt có độ ẩm cao vào những năm 1970, và tương đối khô hạn vào những năm 1960 và 1990, đã có một thời kì hạn hán vào năm 1974-1998 Xu hướng giảm lượng mưa từ năm 1950 có thể là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng khô hạn, mặc dù nhiệt độ bề mặt tăng lên trong 2-3 thập kỉ qua cũng có thể là nguyên nhân làm hiện tượng hạn tăng lên Một nghiên cứu đã cho rằng diện tích đất khô trên toàn cầu đã tăng gấp đôi kể từ năm 1970 trở lại đây, liên quan tới sự giảm lượng mưa trên đất liền do hoạt động của hiện tượng ENSO và do sự nóng lên của nhiệt độ bề mặt [21]

Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, mực nước biển trung bình toàn cầu đã tăng lên 197 mm trong giai đoạn từ năm 1870-2004 Trong thế kỉ 20 tốc độ tăng mực nước biển trung bình tính toán được là 1,7±0,3 mm/năm

Về cơ bản, sự biến đổi nhiệt độ toàn cầu có thể được tóm tắt như sau: Nhiệt

độ tăng lên nhiều nhất ở vùng vĩ độ trung bình và vĩ độ cao (từ 40-700N), trong mùa đông tăng nhanh hơn mùa hè, trên lục địa tăng nhanh hơn trên đại dương, trên bán cầu Bắc tăng nhanh hơn bán cầu Nam Hiện tượng này chắc chắn đã làm thay đổi trường khí áp trên toàn cầu

1.2.1.2 Nghiên cứu về sự biến đổi các trung tâm khí áp

Những thay đổi về trường khí áp, thể hiện qua cường độ, phạm vi của các trung tâm khí áp, nên cùng với những nghiên cứu về biến đổi khí hậu thông qua các

yếu tố và hiện tượng khí hậu cũng như mực nước biển nói trên, nhiều công trình nghiên cứu về sự biến đổi của các trung tâm khí áp, nguyên nhân trực tiếp gây nên

sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu, cũng được nhiều nhà khí tượng quan tâm nghiên cứu

Theo hướng nghiên cứu này, Gong D Y và C H Ho (2001) đã chỉ ra rằng, khí áp mặt biển trung bình (Pmsl) có sự biến đổi rõ rệt trên quy mô lớn Cụ thể trong hai thập kỷ cuối thế kỷ 20 khí áp giảm 2mb trên một thập kỉ trên vùng vĩ độ cao và vĩ độ trung bình của châu Á và biển Cực Bắc, song Pmsl lại có xu thế lại tăng khoảng 1mb trên một thập kỉ trên vùng phía tây và phía nam của châu Âu và từ vùng biển Thái Bình Dương tới phía Đông Châu Mỹ Đặc biệt, trên cao nguyên Tây Tạng, khí áp lại có xu thế tăng trên 2mb trên một thập kỉ Các tác giả cũng đã chỉ ra rằng, trong thế kỉ 20, diễn biến về cường độ của áp cao Siberia (Pmsl trung bình trong khu vực từ 40-600N; 70-1200E) cũng có những thăng giáng nhất định Cường

độ của áp cao này đã mạnh lên trong những năm 1960s nhưng lại suy yếu rõ rệt từ những năm 1970s đến những năm cuối thế kỉ 20 [26] Theo các tác giả, trên vùng Siberia, nhiệt độ không khí bề mặt đã tăng lên với tốc độ tăng lớn hơn nhiệt độ không khí bề mặt trung bình toàn cầu Hơn nữa, do nhiệt độ trên lục địa tăng nhanh hơn trên đại dương nên đã gây ra sự phân bố lại trường khí áp toàn cầu Do đó, cũng như những trung tâm ảnh hưởng khác, áp cao Siberia có thể có những biến đổi nhất định trong những năm gần đây

Trong 100 năm qua áp cao Siberia đã mạnh lên trong những năm 60 nhưng lại yếu đi rất nhiều trong những năm 1980 và đầu những năm 1990 Cường độ tại trung tâm áp cao Siberia yếu đi rõ rệt từ những năm 70 đến những năm 90 với xu thế giảm tuyến tính là -1,78mb/thập kỷ trong thời gian từ 1976 – 2000 Đồng thời các tác giả cũng xác nhận rằng, sự biến đổi của nhiệt độ trên vùng vĩ độ trung bình

và cao của châu Á ảnh hưởng tới hai hệ thống áp cao Siberia và dao động Cực Bắc

Theo công bố của Gong D Y và C H Ho (2002), cường độ của áp cao Siberia suy yếu nhiều trong vài thập kỷ gần đây và sự suy yếu này có quan hệ với nhiệt độ bề mặt trên lục địa châu Á [26]

Wang Bin, Renguang Wu, Lau K.M[27] cũng xác nhận rằng, cường độ của gió mùa mùa đông Đông Á phụ thuộc vào cường độ và phạm vi hoạt động của áp cao Siberia và áp thấp Aleut Khi áp cao Siberia hoạt động mạnh thì gió mùa mùa đông Đông Á hoạt động mạnh và do đó nền nhiệt độ miền đông Trung Quốc giảm Trong khi đó, các nghiên cứu cũng đã xác nhận rằng, gió mùa mùa đông Đông Á đã

và đang suy yếu trong những thập kỷ gần đây cùng với sự suy yếu về cường độ của

áp cao Siberia

Zhou Tianjun và cs (2009) cũng xác nhận rằng, phạm vi và cường độ của áp cao Bắc Thái Bình Dương đã và đang tăng lên Sự tăng này xảy ra ở phía tây mạnh hơn ở phía đông Theo các tác giả, sự tăng lên của nhiệt độ (bao gồm cả nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước biển) trên vùng duyên hải phía nam Trung Quốc là nguyên nhân chính dẫn đến áp cao Bắc Thái Bình Dương mạnh lên và mở rộng sang phía tây [28]

1.2.2 Trong nước

1.2.2.1 Nghiên cứu về sự biến đổi khí hậu

Việt Nam là quốc gia nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa Đông Nam Á, với bờ biển trải dài, những khu vực đồng bằng châu thổ ven sông thấp, nền kinh tế phụ thuộc nhiều vào nguồn tài nguyên thiên nhiên nên là một trong những nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi BĐKH Thêm vào đó, do quá trình đô thị hóa diễn ra nhanh chóng sẽ góp phần làm gia tăng sự ảnh hưởng của BĐKH đến các nhóm dễ bị tổn thương vì sự tập trung đông ở các khu vực có nguy cơ rủi ro cao Do đó, việc nghiên cứu và tìm hiểu xu thế BĐKH đang là vấn đề đang được các nhà khoa học quan tâm

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng [10, 11, 12] nhiệt độ trung bình trong 50 năm qua (1958-2007) đã tăng lên từ 0,5-0,70C Nhiệt độ trung bình một số tháng mùa hè tăng khoảng 0,1-0,30C/thập kỉ Về mùa đông, nhiệt độ giảm đi trong các tháng đầu mùa và tăng lên trong các tháng cuối mùa, nhiệt độ trong mùa đông có xu thế tăng nhanh hơn trong mùa hè Nhiệt độ mùa đông trên các vùng khí hậu phía Bắc có sự biến đổi vượt trội hơn so với các vùng khí hậu phía Nam

Phân tích số ngày nắng nóng trong từng thời kỳ trên lãnh thổ Việt Nam, Nguyễn Đức Ngữ [10] khẳng định rằng, số ngày nắng nóng trong thập kỷ 1991-

2000 nhiều hơn so với các thập kỷ trước, đặc biệt ở Trung Bộ và Nam Bộ

Phân tích các trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Việt Nam để giải thích sự tăng lên của nhiệt độ trung bình trên một số trạm đặc trưng trong thời kỳ 1961-2000, Nguyễn Viết Lành [4] cho rằng, nhiệt độ trung bình trong thời kỳ này đã tăng lên từ 0,4-0,60C, nhưng xu thế tăng rõ rệt nhất xảy ra trong thập kỷ cuối và trong mùa đông, đặc biệt là trong tháng 1, mà nguyên nhân là do sự mạnh lên của áp cao Thái Bình Dương trong thời kỳ này

Khi nghiên cứu về cực trị nhiệt độ, Phan Văn Tân [11] cho thấy, nhiệt độ cao nhất năm (Tx) và thấp nhất năm (Tm) trong giai đoạn 1961-2007 có xu hướng tăng Trong đó, Tx và Tm có xu hướng tăng khá nhanh vào mùa đông và nhìn chung ít biến đổi vào mùa hè (cụ thể, vào tháng 1, Tx tăng khoảng 0,50C/thập kỉ, Tm tăng khoảng 0,80C/thập kỉ; còn vào tháng 7, Tx giảm khoảng 0,10C/thập kỉ, Tm tăng khoảng 0,10C/thập kỉ) Vào tháng 1, tốc độ xu thế của Tx trên khu vực Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ tăng nhanh gấp 4 lần so với các vùng khí hậu Nam Trung Bộ và Nam

Bộ, vào tháng 7 tình hình này trái ngược lại Còn đối với tốc độ xu thế của Tm, trên các vùng khí hậu Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ nhanh gấp hai lần so với các vùng khí hậu Nam Trung Bộ và Nam Bộ trong tháng 1 và tương đương nhau trong tháng 7

Phù hợp với xu thế tăng của cực trị nhiệt độ, số ngày nắng nóng cũng có xu hướng tăng lên và số ngày rét đậm có xu thế giảm đi Đặc biệt là ở các vùng khí hậu Đông Bắc Bộ, Đồng Bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ xu thế nắng nóng tăng một cách đáng kể trên hầu hết các trạm Các trạm Láng và Nam Định mặc dù có số ngày nắng nóng không nhiều nhưng xu thế tăng mạnh nhất Xu thế tăng giảm không nhất quán giữa các trạm trên vùng Tây Bắc Bộ và các vùng khí hậu phía nam Hiện tượng hạn ở nước ta cũng có xu hướng tăng lên cả về hạn tháng và hạn mùa, tuy nhiên xu thế tăng không đều giữa các vùng và các trạm trong một vùng khí hậu Xu thế tăng của hạn hán lớn nhất ở các vùng khí hậu phía Nam, và thấp ở các vùng khí hậu phía Bắc

Khi xác định diễn biến của nhiệt độ không khí trung bình tháng 1 và 7 tại một số trạm khí tượng đặc trưng cho các vùng khí hậu Việt Nam trong thời kì 1981-

2010, Nguyễn Viết Lành và cộng sự đã khẳng định rằng, nhìn chung, nhiệt độ trong hai tháng này trên các vùng khí hậu đều tăng, trong đó các vùng khí hậu phía Nam tăng nhanh hơn các vùng khí hậu phía Bắc, trên khu vực Tây Nguyên tăng nhanh hơn các khu vực khác Mức độ tăng trong tháng 7 nhỏ hơn trong tháng 1, đặc biệt tại trạm Huế, nhiệt độ tháng7 còn giảm với hệ số góc xấp xỉ -0,02 Theo các tác giả,

sự giảm nhiệt độ tại Huế là một vấn đề cần được kiểm chứng kĩ lưỡng, đặc biểm là kiểm chứng từ nguồn số liệu quan trắc [4]

Bằng việc sử dụng số liệu 40 năm (từ năm 1971 đến năm 2010) của 7 trạm khí tượng (Mường Tè, Hàm Yên, Nho Quan, Hòn Ngư, Quy Nhơn, Pleiku và Mỹ Tho) những trạm ít chịu ảnh hưởng của sự vi phạm hành lang an toàn kĩ thuật và ít chịu ảnh hưởng của sự biến đổi của môi trường xung quanh, đại diện cho 7 vùng khí hậu trên lãnh thổ cả nước, Nguyễn Viết Lành và cs đã tính toán xu thế biến đổi của các yếu tố khí tượng chính Kết quả cho thấy, nhiệt độ không khí trung bình năm tại

7 trạm khí tượng này đều tăng, trong suốt 40 năm qua với hệ số góc có giá trị nhỏ

nhất là 0,0064 (tại trạm Mường Tè) và lớn nhất là 0,0183 (tại trạm Hòn Ngư) Nhiệt

độ trung bình tối cao năm tăng tại 6 trạm và giảm nhẹ tại trạm Mường Tè với hệ số góc là -0,0063 Nhiệt độ trung bình tối thấp năm tại cả 7 trạm khí tượng đều tăng với hệ số góc khá lớn, đặc biệt là tại trạm Hàm Yên (0,0471) [3, 9]

Cũng bằng nguồn số liệu đã nói, các tác giả đã tiến hành tính toán xu thế biến đổi của tổng lượng mưa năm, lượng mưa mùa mưa và lượng mưa mùa khô Kết quả cho thấy, tại 3 trạm Mường Tè, Quy Nhơn và Mỹ Tho có tổng lượng mưa năm tăng còn tại 4 trạm: Hàm Yên, Nho Quan, Hòn Ngư và Pleiku có tổng lượng mưa năm giảm Sự biến đổi của lượng mưa mùa mưa tương tự như xu thế biến đổi của tổng lượng mưa năm Sự biến đổi của lượng mưa mùa khô giảm nhẹ tại 4 trạm: Mường

Tè, Hàm Yên, Hòn Ngư và Pleiku và tăng tại 3 trạm còn lại

Khi nghiên cứu về sự biến đổi khí hậu trên lãnh thổ Việt Nam, Nguyễn Viết Lành và cs đã kết luận rằng, nhìn chung, lượng mưa tháng 1 tăng trên hầu hết các vùng khí hậu, ngoại trừ khu vực Tây Nguyên Còn trong tháng 7, lượng mưa tại tất

cả các vùng đều tăng Lượng mưa ngày cũng tăng lên ở hầu hết các vùng khí hậu, nhất là các vùng khí hậu phía Nam và trong các tháng mùa mưa Số ngày mưa lớn cũng tăng lên một cách khá rõ rệt trên các vùng khí hậu [4]

Lượng mưa không có một xu thế biến đổi đồng nhất trên phạm vi cả nước như nhiệt độ, có nơi xu thế tăng nhưng cũng có nơi xu thế giảm, trong đó ở Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh có xu thế giảm trong 2 thập kỉ gần đây, trong khi ở Đà Nẵng lại tăng Ở các tỉnh Nam Trung Bộ, lượng mưa có xu thế giảm, tình trạng khô hạn tăng lên Lượng mưa lớn nhất trong 24 giờ cũng tăng lên trong những thập kỉ gần đây, số ngày mưa lớn cũng tăng lên tương ứng (số ngày mưa lớn có xu thế giảm

ở các vùng khí hậu phía Bắc và có xu thế tăng mạnh ở các vùng khí hậu phía Nam, nhiều biến động mạnh xảy ra ở khu vực miền Trung Phần lớn các trạm có xu thế giảm lượng mưa, nhưng tốc độ giảm không lớn, trung bình khoảng 5-10mm/thập kỉ

Xu thế này hợp với xu thế tăng của nhiệt độ lượng bốc hơi bề mặt do hiện tượng nóng lên toàn cầu Ngược lại xu thế tăng chủ yếu diễn ra trên khu vực ven biển Bắc và Trung Trung Bộ và một số khu vực khác chịu ảnh hưởng của mưa bão tốc độ tăng trung bình là khoảng 10-20mm/thập kỉ Bên cạnh lượng mưa, tần suất hạn tháng ở các vùng khí hậu phía Nam cũng lớn hơn so với các vùng khí hậu phía Bắc nhưng tính cực đoan ở các vùng khí hậu phía bắc lại lớn hơn

Về mực nước biển, theo Nguyễn Văn Thắng [12], nhìn chung mực nước biển

có xu thế tăng trong các vùng trên cả nước, trung bình là khoảng 2,84 mm/50 năm, tuy nhiên tôc độ tăng không đồng đều, tùy từng khu vực và tùy thời kì Chỉ có một

trạm trong tổng số 12 trạm cho xu thế mực nước biển giảm, đó là trạm Quy Nhơn

Xu thế tăng của mực nước biển trên hầu hết các dải ven biển nước ta, cho thấy sự phù hợp với sự tăng nhiệt độ, cũng như xu thế tăng của mực nước biển toàn cầu

Trong khoảng 50 năm qua, mực nước biển trung bình dâng lên với tốc độ từ 3-4mm/năm, nghĩa là trong gần nửa thế kỉ vừa qua, mực nước biển ở Việt Nam dâng lên khoảng 15-20cm [3, 9] Mực nước biển cao nhất có tốc độ xu thế cao hơn, còn mực nước biển thấp nhất thì ngược lại, tăng chậm hơn, thậm chí có nơi hạ thấp Kết quả tính toán cụ thể cho 3 trạm: Hòn Dấu, Sơn Trà và Vũng Tàu đại diện cho 3 khu vực bờ biển: miền Bắc, miền Trung và miền Nam cho thấy, mực nước biển trung bình tại cả 3 trạm đều tăng, trong đó tại Hòn Dấu tăng mạnh nhất

Đinh Văn Ưu và CS (2005) [17] đã nghiên cứu “Biên động mùa và nhiều năm của trường nhiệt độ nước mặt biên và sự hoạt động của bão tại khu vực Biên Đông” Kêt quả cho thấy có sự biên động đáng kê của trường nhiệt độ nước mặt biên và hoạt động của bão nhiệt đới trên khu vực Biên Đông trong những thập niên gần đây Thông qua việc tính các chỉ số khí hậu có thê thấy khi hiện tượng El Nino hoạt động mạnh thì sự hoạt động của bão nhiệt đới trên toàn khu vực giảm Trong thời kỳ này sự biên động của trường nhiệt độ nước mặt biên và hoàn lưu trên Biên Đông là đáng kê Cũng theo tác giả Đinh Văn Ưu (2009) [18] “Đánh giá quy luật biên động dài hạn và xu thê biên đổi số lượng bão và áp thấp nhiệt đới trên khu vực Tây Thái Bình Dương, Biên Đông và ven biên Việt Nam” cho thấy số lượng trung bình năm của bão và siêu bão dao động theo các chu kỳ dài từ hai năm đên nhiều chục năm Trong năm thập niên gần đây, số lượng bão ảnh hưởng trực tiêp đên ven

bờ Vịnh Bắc Bộ giảm, trong khi ở Nam Trung Bộ và Nam Bộ lại gia tăng Tác giả Nguyễn Văn Tuyên (2007) [16] cũng đã nghiên cứu “Xu hướng hoạt động của xoáy thuận nhiệt đới trên Tây Bắc Thái Bình Dương và Biên Đông theo các cách phân loại khác nhau” Sự phân bố của bão được nghiên cứu trong đó bão được phân loại theo vùng ảnh hưởng và theo cường độ rồi phân tích xu hướng hoạt động Kêt quả phân tích cho thấy, trong thời kỳ 1951-2006, hoạt động của bão trên khu vực Tây Bắc Thái Bình Dương có xu hướng giảm về số lượng, trong đó số cơn bão yêu và trung bình có xu hướng giảm, còn số cơn bão mạnh lại có xu hướng tăng lên Trên khu vực Biên Đông, những cơn bão vào Biên Đông nhưng không vào vùng ven biên và đất liền nước ta lại có xu hướng tăng về số lượng Bão có xu hướng tăng lên ở hai vùng Trung Bộ và Nam Bộ nhưng ở vùng Bắc Bộ lại có xu hướng giảm Cường

độ bão có xu hướng giảm, trong đó các cơn bão yêu có xu hướng giảm rõ rệt nhất

Đối với bão và áp thấp nhiệt đới, theo Nguyễn Đức Ngữ [10], hoạt động của

bão trên Biển Đông có xu thế giảm trong 4 thập kỉ qua (1961-2000) Bão ảnh hưởng đến Việt Nam giảm rõ rệt trong thập kỉ 1991-2000 Năm 2007, có 4 cơn bão đổ bộ, ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta, ít hơn trung bình nhiều năm 3 cơn Tuy nhiên, số cơn bão mạnh có chiều hướng gia tăng Mùa hoạt động của bão kéo dài hơn về cuối năm và số bão ảnh hưởng đến các tỉnh phía Nam nhiều hơn

1.2.2.2 Nghiên cứu về sự các trung tâm khí áp và sự biến đổi của chúng

Nghiên cứu về các trung tâm khí áp cũng như những biến đổi của chúng trong những năm gần đây, cũng được một số nhà khí tượng quan tâm nghiên cứu tuy không nhiều, nhưng cũng được ác trung tâm khí áp, hậu thông qua các yếu tố và hiện tượng khí hậu cũng như mực nước biển nói trên, nhiều công trình nghiên cứu

về sự biến đổi của các trung tâm khí áp, nguyên nhân trực tiếp gây nên sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu, cũng được nhiều nhà khí tượng quan tâm nghiên cứu

Khi nghiên cứu về nguồn gốc, cấu trúc, quy luật hoạt động, hệ quả thời tiết và tần số hoạt động của các trung tâm khí áp ảnh hưởng đến Việt Nam, Nguyễn Viết Lành và Phạm Vũ Anh (2011) đã xác định rằng, Việt Nam chịu ảnh hưởng chủ yếu của các trung tâm khí áp như: áp cao Siberia, áp cao Thanh Tạng, áp cao Hoa Đông,

áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương, áp cao Tây Tạng, áp thấp Nam Á, áp thấp Trung Hoa Ngoài ra còn có các trung tâm khí áp ở bán cầu Nam tạo nên hoàn lưu gió mùa mùa hè, một hoàn lưu chi phối thời tiết nước ta rất lớn, là các áp cao cận nhiệt đới Nam Ấn Độ Dương (áp cao Mascarene), áp cao cận nhiệt đới Nam Thái Bình Dương và áp cao châu Úc [5, 8]

Khi nghiên cứu về sự giảm số ngày rét đậm, rét hại trên phần phía Bắc của lãnh thổ Việt Nam, Vũ Thanh Hằng (2010) đã xác định được nguyên nhân là do sự suy yếu của áp cao Siberia trong những năm gần đây [15]

Theo Hồ Thị Minh Hà và các cộng sự (2011), đường đẳng áp 1015mb bề mặt trong những tháng mùa đông lấn dần xuống phía nam qua từng thập kỉ (từ năm 1961-2000) nên các tác giả đã cho rằng, ảnh hưởng của không khí lạnh đến lãnh thổ Việt Nam có thể đã gia tăng [13]

Khi nghiên cứu hoạt động của áp cao Siberia và ảnh hưởng của nó đến nhiệt

độ trên khu vực Bắc Bộ Việt Nam trong thời kỳ 1961-2009, Chu Thị Thu Hường đã khẳng định rằng, cường độ của áp cao Siberia có xu thế giảm chậm trong các tháng chính đông, song lại có xu thế tăng chậm trong các tháng đầu và cuối đông Đồng thời, các tác giả cũng cho rằng, sự biến đổi nhiệt độ trên Bắc Bộ Việt Nam có quan

hệ chặt chẽ đến hoạt động của áp cao Siberia [14]

Bằng việc sử dụng nguồn số liệu quan trắc và số liệu tái phân tích từ năm 1961-2010, Chu Thị Thu Hường đã chỉ ra rằng, áp cao Siberia có cường độ giảm, đồng thời phạm vi cũng thu hẹp và lùi về phía bắc trong thời kì mùa đông Cường

độ của áp thấp Aleut áp thấp Nam Á và rãnh xích đạo đều có xu thế tăng trong hầu hết các tháng hoạt động mặc dù phạm vi của chúng ít biến đổi qua từng thời kì Theo tác giả, sự mạnh lên của áp thấp Nam Á, của rãnh xích đạo và của áp cao Thái Bình Dương, đồng thời là sự suy yếu của áp cao Siberia là hệ quả của sự nóng lên toàn cầu Ngoài ra, tác giả cũng chỉ ra rằng, các trung tâm áp cao Mascarene và áp cao châu Úc cũng có xu hướng tăng về cường độ và mở rộng phạm vi hoạt động [14]

Nguyễn Viết Lành cho rằng, cùng với hệ thống áp thấp nóng tầng thấp (áp thấp Nam Á và áp thấp Trung Hoa) hoạt động mạnh hơn, áp cao Tây Tạng trên cao cũng tăng cường và mở rộng phạm vi hoạt động là một trong những nguyên nhân dẫn sự tăng nhiệt độ trung bình cũng như nhiệt độ tối cao trên lãnh thổ nước ta [7] Khi nghiên cứu ảnh hưởng của không khí lạnh lục địa tới miền Bắc Việt Nam trong mùa thu bằng chuỗi số liệu tái phân tích, Phạm Vũ Anh và Nguyễn Viết Lành

đã xác định được cấu trúc và quy luật hoạt động của áp cao Hoa Đông cũng vai trò tại chỗ và cách thức mà áp cao này ảnh hưởng đến thời tiết miền Bắc Việt Nam trong mùa thu và hệ quả thời tiết mà áp cao này mang lại [1, 8]

Bằng việc nghiên cứu “Hoạt động của các trung tâm áp thấp ảnh hưởng đến thời tiết Việt Nam trong mùa hè” [6], Nguyễn Viết Lành, ngoài việc đã xác định cấu trúc và quy luật hoạt động của áp thấp Nam Á một cách đầy đủ, còn đã xác định được một trung tâm áp thấp nóng khác đang ít được nói đến mà tác giả tạm gọi là trung tâm áp thấp Đông Bắc Á (áp thấp Trung Hoa) Trung tâm áp thấp này hoạt động khá mạnh và ảnh hưởng lớn đến thời tiết miền Bắc Việt Nam Đợt nắng nóng xảy ra vào cuối tháng 4, đầu tháng 5 năm 2005, trong đó ngày 01/5/2005 nhiệt độ tối cao tại một số nơi thuộc tỉnh Nghệ An lên tới trên 400C, đặc biệt ở Quỳ Châu đã lên tới 42,50C là do trung tâm áp thấp này hoạt động mở rộng xuống phía nam và ảnh hưởng đến thời tiết miền Bắc Việt Nam

Phạm Vũ Anh và Nguyễn Viết Lành khẳng định rằng, trong những tháng mùa

hè, khi áp cao lạnh lục địa mùa đông (áp cao Siberia trong mùa đông) đã rút mạnh sang phía tây (từ tháng 6 đến tháng 8, trung tâm áp cao này nằm phía tây kinh tuyến

400E) nên gần như không có khả năng xâm nhập xuống lãnh thổ Việt Nam Như

vậy, trong thời kì này, áp cao Thanh Tạng (áp cao loại III theo sự phân loại của Khromov) đã ảnh hưởng đến thời miền Bắc Việt Nam trong những đợt thuận lợi cho sự xâm nhập xuống phía nam của nó Khi áp cao này xâm nhập xuống lãnh thổ Việt Nam, nó cũng thường gây nên mưa rào và dông cho các tỉnh phía bắc lãnh thổ Tóm lại, cho đến nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về BĐKH thông qua

sự biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí hậu, đồng thời cũng có một số công trình nghiên cứ về sự biến đổi của một số trung tâm khí áp Tuy nhiên, các trung tâm khí áp như: Áp cao Thanh Tạng, áp cao Tây Tạng, áp cao Hoa Đông và áp thấp Trung Hoa chưa được quan tâm nghiên cứu một cách thỏa đáng Vì vậy, đề tài:

“Nghiên cứu xác định sự biến đổi của một số trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến Bắc Bộ Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hậu” để làm luận văn tốt nghiệp

thạc sĩ chuyên ngành khí tượng và khí hậu học

CHƯƠNG 2

SỐ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Số liệu nghiên cứu

Số liệu là một yếu tố có ý nghĩa quyết định trong việc nghiên cứu, là cơ sở

để có thể tính toán được sự diễn biến của yếu tố và hiện tượng khí tượng nên nguồn số liệu chính xác và hợp lý, đầy đủ sẽ cho ta những kết quả nghiên cứu tốt nhất

Để xác định sự biến đổi khí hậu cũng như biến đổi hoạt động của các trung tâm khí áp như mục tiêu đề ra, luận văn sử dụng hai nguồn số liệu chính sau: Số

liệu quan trắc và số liệu tái phân tích

2.1.1 Số liệu quan trắc

Số liệu quan trắc được lấy như sau:

Việc lựa chọn trạm khí tượng trên khu vực Bắc Bộ được thực hiện theo nguyên tắc sao cho số liệu quan trắc của trạm phản ánh đúng đặc điểm khí hậu tự nhiên của vùng khí hậu nơi trạm trú đóng và đủ điều kiện tính toán xác định xu thế biến đổi của khí hậu, các trạm phải hội đủ các điều kiện sau:

 Có thời gian quan trắc liên tục đủ dài và trạm đang tiếp tục hoạt động; chuỗi số liệu được đánh giá là đồng nhất và có chất lượng cao;

 Ở xa khu vực trung tâm đô thị lớn, không/hoặc ít chịu tác động trực tiếp từ các hoạt động kinh tế, xã hội mang tính địa phương của con người và

có điều kiện hoạt động với hành lang kĩ thuật đạt tiêu chuẩn ổn định lâu dài;

 Trong suốt thời gian hoạt động, trạm sử dụng các chủng loại máy và thiết

bị đo các yếu tố khí tượng cơ bản có cùng tiêu chuẩn về độ chính xác;

 Chuỗi số liệu được lưu trữ đầy đủ, không bị gián đoạn;

 Phản ánh tương đối đầy đủ ba vùng khí hậu: B1, B2 và B3 và trạm được phân bố tương đối đều trên ba vùng khí hậu này

Theo đó, luận văn sử dụng số liệu của 10 trạm khí tượng phân bố đều trên 3 vùng khí hậu B1, B2 và B3 Cụ thể, vùng khí hậu B1 được lấy ba trạm; vùng khí hậu B2 (vùng khí hậu lớn nhất trong ba vùng khí hậu, đồng thời địa hình cũng chia cắt hơn) được lấy bốn trạm và vùng khí hậu B3 được lấy ba trạm

Thực chất, trong nghiên cứu, việc lấy được nhiều trạm hơn cũng thường cho kết quả tốt hơn Tuy nhiên, với khuôn khổ của một luận văn thạc sĩ, thời lượng không lớn, kinh phí hạn hẹp nên không thể lấy số liệu của nhiều trạm Đặc biệt là, mục tiêu của đề tài không tập trung xác định sự biến đổi khí hậu thông qua các yếu tố khí hậu như nhiều đề tài trước đã thực hiện mà luận văn đã đề cập đến ở trên, đồng thời, bốn trung tâm khí áp luận văn tập trung nghiên cứu là những trung tâm khí áp quy mô lớn, khi hoạt động chúng ảnh hưởng đến cả một phạm vi rộng lớn của Bắc Bộ Hơn nữa, theo các kết quả mà các nghiên cứu trước đây đã công bố thì

sự biến đổi nhiệt độ và lượng mưa trên toàn Bắc Bộ là khá đồng nhất Do vậy, trong khuôn khổ luận văn chỉ cần lấy số liệu của 10 trạm khí tượng như đã nói cũng đủ để phản ánh ảnh hưởng của chúng đến khu vực

Những trạm khí tượng đại diện cho khu vực Bắc Bộ được dẫn ra trong bảng 2.1, gồm 10 trạm Sơ đồ phân bố trạm khí tượng luận văn lấy số liệu được dẫn ra trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Danh sách các trạm lấy số liệu

- Số năm cần lấy là 35 năm, từ năm 1981 đến 2015

- Những tháng cần lấy: Từ tháng 5 đến tháng 10, những tháng mà 4 trung tâm khí áp nói trên hoạt động Cụ thể: Trung tâm áp cao Thanh Tạng hoạt động từ tháng 5 đến tháng 10, trung tâm áp cao Tây Tạng hoạt động từ tháng 5 đến tháng

10, trung tâm áp thấp Trung Hoa hoạt động từ tháng 5 đến tháng 9 và trung tâm áp cao Hoa Đông hoạt động từ tháng 9 đến tháng 10 [8]

- Những yếu tố cần lấy là: Nhiệt độ trung bình tháng (Ttb), nhiệt độ tối cao tháng (Tx), nhiệt độ tối thấp tháng (Tn) và lượng mưa tháng (R) Thời kỳ khai thác số liệu là trong 35 từ 1981 đến 2015

2.1.2 Số liệu tái phân tích

Nguồn số liệu tái phân tích được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: Số liệu trung bình tháng trong thời kỳ 1981-2015 của trường độ cao địa thế vị (HGT), tốc độ gió vĩ hướng (u) và tốc độ gió kinh hướng (v) trên các mực đẳng áp chuẩn: 1000, 850,

700, 500, 200 và 100hPa Số liệu được thu thập trên khu vực 10oS -50oN, 60 -150oE với độ phân giải là 0,5×0,5 độ kinh vĩ Số liệu được cung cấp bởi Trung tâm Dự báo Hạn vừa châu Âu (ERA Interim), được download tại website:

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp xác định sự biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa trên khu vực Bắc Bộ

Để xác định xu thế biến đổi của các yếu tố khí hậu cũng như mức độ biến đổi của chúng, luận văn sẽ sử dụng phương pháp thống kê để tính toán các đặc trưng khí hậu về nhiệt độ và lượng mưa trên khu vực và đánh giá xu thế biến đổi của chúng Xu thế biến đổi của các đại lượng có thể thực hiện khi biểu diễn phương trình hồi quy tuyến tính một biến dưới dạng:

y = a0 + a1t Trong đó:

 y là giá trị của đại lượng

 t là số thứ tự năm

 a0 và a1 là các hệ số hồi quy (Hệ số a1 cho biết hướng và độ dốc của đường hồi quy, nói lên xu thế biến đổi tăng hay giảm của nhiệt độ và lượng mưa Nếu a1 dương thì nhiệt độ (lượng mưa) tăng theo thời gian và ngược lại; đồng thời giá trị tuyệt đối của hệ số a1 càng lớn nghĩa là tốc độ xu thế biến đổi càng mạnh)

Cho đến nay, xu thế biến đổi của các yếu tố và hiện tượng khí tượng trong một thời kỳ vẫn thường được xác định dựa trên hệ số a1 của phương trình hồi quy tuyến tính ở trên Tuy nhiên, việc sử dụng hệ số này có thể chịu ảnh hưởng của sai số thô trong chuỗi số liệu

Để xác định mức độ biến đổi của các yếu tố khí hậu (y) trong 35 năm (∆y), luận văn sẽ sử dụng công thức:

∆y = 35 * a1

2.2.2 Phương pháp xác định sự biến đổi cường độ và phạm vi hoạt động của các trung tâm khí áp theo thời gian

Như đã biết, các trung tâm khí áp chính ảnh hưởng đến thời tiết khu vực Bắc

Bộ từ tầng thấp lên tầng cao bao gồm 11 trung tâm: Áp cao cận nhiệt đới Bắc Thái Bình Dương, áp cao lạnh lục địa Siberia, áp thấp Nam Á, áp thấp ngoại nhiệt đới Aleut, áp cao cận nhiệt đới Nam Thái Bình Dương, áp cao lạnh lục địa châu Úc, áp cao cận nhiệt đới Nam Ấn Độ Dương, áp cao Thanh Tạng, áp cao Hoa Đông, áp cao Tây Tạng và áp thấp Trung Hoa Trong 11 trung tâm khí áp này, có bốn trung tâm khí áp ở bán cầu Bắc và ba trung tâm khí áp ở bán cầu Nam đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu và đã đạt được nhiều kết quả tương đối đầy đủ và khả quan Còn bốn trung tâm khí áp ở bán cầu Bắc là: Áp cao Thanh Tạng, áp cao Hoa Đông, áp cao Tây Tạng và áp thấp Trung Hoa chưa được quan tâm nghiên cứu một cách thỏa đáng nên luận văn tập trung nghiên cứu sự biến đổi cường độ và phạm vi của bốn trung tâm khí áp này

a Phương pháp xác định sự biến đổi cường độ của các trung tâm khí áp

Trong luận văn này, cường độ của các trung tâm khí áp được xác định là độ cao địa thế vị trung bình khu vực trung tâm tương ứng của mỗi trung tâm khí áp Cách xác định này cũng đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu trước đây

Tương ứng với vị trí và mực khí áp mà mỗi trung tâm được thể hiện rõ nét trên bản đồ trung bình tháng (đối với các trung tâm có vị trí thay đổi lớn trong các tháng) hoặc trung bình mùa (đối với các trung tâm ít thay đổi về vị trí), luận văn tiến hành xác định phạm vi vùng trung tâm, từ đó xác định địa thế vị trung bình trong khu vực đó để đại diện cho cường độ của các trung tâm tương ứng Chi tiết được trình bày dưới đây

- Áp cao Thanh Tạng

Dựa vào bản độ trung bình các tháng trên khu vực bao quanh cao nguyên Tây Tạng (hình 2.1), luận văn nhận thấy vị trí của áp cao Thanh Tạng gần như không thay đổi giữa các tháng Vị trí của áp cao Thanh Tạng gần như trùng với khu vực có độ cao địa hình lớn trên cao nguyên Tây Tạng Trung tâm của áp cao Thanh Tạng nằm trên khu vực biên giới giữa các nước Ấn Độ, Trung Quốc, Pakistan, Afghanistan và Tajikistan Từ vùng trung tâm này, áp cao Thanh Tạng mở rộng về các hướng khác nhau theo các dãy núi cao trên khu vực cao nguyên Tây Tạng, gồm:

(1) Về phía đông nam, dọc theo dãy Himalaya, áp cao Thanh Tạng mở rộng đến khu vực lãnh thổ Nepal; (2) về phía đông dọc theo dãy núi Côn Lôn và (3) về phía đông bắc đến tận phía bắc của sa mạc Takla Makan

trên trường địa thế vị mực 1000hPa

Do vị trí gần như không thay đổi nên khu vực xác định cường độ của áp cao Thanh Tạng được cố định trong tất cả các tháng, khu vực này được xác định thông

qua trường địa thế vị mực 1000hPa trung bình trong các tháng chính hè (hình 2.2) Theo đó, cường độ của áp cao Thanh Tạng được xác định là địa thế vị trung bình trong khu vực giới hạn từ 33 đến 370N, 75 đến 950E (hình 2.2)

xác định cường độ của áp cao Thanh Tạng

- Áp thấp Trung Hoa

Tương tự như áp cao Thanh Tạng, áp thấp Trung Hoa (hình 2.3) nhìn chung

có vị trí ít thay đổi Vị trí của trung tâm khí áp này ổn định ở vào khoảng 300N,

1050E trong suốt thời gian từ tháng 5 đến tháng 9 Đến tháng 10, do sự phát triển mạnh của áp cao lục địa nên áp thấp Trung Hoa không còn phân tích được trên bản

đồ trung bình Do vậy, khu vực xác định cường độ của áp thấp Trung Hoa cũng được giữ cố định trong cả giai đoạn từ tháng 5 đến tháng 10 Khu vực này giới hạn trong khu vực từ 26 đến 340N; 102,5 đến 1150E được xác định dựa trên bản đồ trường địa thế vị mực 1000hPa trung bình các tháng chính hè (hình 2.4) Khu vực xác định cường độ của áp thấp Trung Hoa ngoài bao trùm khu vực trung tâm thì còn

mở rộng qua khu vực tâm áp thấp phụ ở phía đông nhằm mục đích xem xét cả ảnh hưởng của vùng tâm phụ ở phía đông, dọc theo front Meiyu

Hình 2.3 Đặc điểm của áp thấp Trung Hoa trong giai đoạn tháng 5 đến tháng 10

Hình 2.4 Bản đồ địa thế vị mực 1000hPa trung bình các tháng chính hè và khu vực

xác định cường độ của áp thấp Trung Hoa

- Áp cao Hoa Đông

Áp cao Hoa Đông cũng có vị trí ít thay đổi trong cả hai tháng 9 và 10 và ở vào khoảng 360N; 1120E Vì vậy, tọa độ này là điểm trung tâm để xác định cường độ của áp cao Hoa Đông Do áp cao này ít biến đổi trong thời gian từ tháng 9 đến tháng

10 nên cường độ của nó được xác định là trị số độ cao địa thế vị trung bình trong hình chữ nhật giới hạn từ: 32 - 400N; 104 - 1200E trong cả ba tháng (hình 2.5)

độ của nó

- Áp cao Tây Tạng

Khác với ba trung tâm ở trên, áp cao Tây Tạng có vị trí thay đổi lớn giữa các tháng (hình 2.6) Do vậy, vùng xác định cường độ của trung tâm này cũng thay đổi dịch chuyển theo vùng trung tâm của nó Cụ thể, cường độ của áp cao Tây Tạng được xác định là địa thế vị trung bình khu vực trung tâm ở mực 200hPa trong lần lượt các tháng như sau (hình 2.6):

- Tháng 5 và tháng 10: khu vực giới hạn từ 5 đến 250N, 50 đến 1300E;

- Tháng 6 và tháng 9: khu vực giới hạn từ 15 đến 350N, 50 đến 1300E;

- Tháng 7 và tháng 8: khu vực giới hạn từ 20 đến 400N, 40 đến 1200E

tháng 5 đến tháng 10

b Sự biến đổi cường độ của các trung tâm khí áp

Việc xác định sự biến đổi cường độ của các trung tâm khí áp được thực hiện chi tiết cho từng tháng, từng trung tâm từ kết quả tính toán xác định cường độ thu được ở trên Sự biến đổi này được xác định tương tự như xác định sự biến đổi của nhiệt độ và lượng mưa trên khu vực Bắc Bộ đó là xác định thông qua giá trị a1 của

phương trình hồi quy tuyến tính theo thời gian

c Phương pháp xác định sự biến đổi phạm vi của các trung tâm khí áp

Phạm vi hoạt động của các trung tâm khí áp thông thường được xác định thông qua phạm vi chi phối của đường đẳng áp/đẳng địa thế vị khép kín ngoài cùng của mỗi trung tâm khí áp Do vậy, trong luận văn này, tác giả đã dựa vào bản đồ trung bình trong từng tháng để tiến hành xác định đường đẳng địa thế vị khép kín ngoài cùng của mỗi trung tâm, từ đó tiến hành vẽ đường đẳng trị này để xác định phạm vi ảnh hưởng tương ứng của từng trung tâm khí áp

Sự biến đổi phạm vi của từng trung tâm khí áp được xem xét khi so sánh sự biến đổi phạm vi chi phối của đường đẳng địa thế vị được xác định trong các giai đoạn so với trung bình thời kỳ nghiên cứu Trong luận văn này, tác giả chia thời kỳ nghiên cứu thành hai giai đoạn, gồm giai đoạn đầu (1981-2000) và giai đoạn sau (2001-2015) của thời kỳ nghiên cứu để so sánh, đánh giá sự biến đổi phạm vi hoạt động của các trung tâm khí áp

Cụ thể, sự biến đổi phạm vi của áp cao Thanh Tạng được xác định thông qua

sự biến đổi của trường địa thế vị mực 1000hPa Trong tháng 5 và tháng 8 là đường đẳng trị 12damdtv; tháng 6 và tháng 7 là đường đẳng trị 10damdtv; tháng 9 là đường 14damdtv và tháng 10 là đường 17damdtv

Áp thấp Trung Hoa, việc đánh giá phạm vi hoạt động dựa vào đường đẳng độ cao địa thế vị 8damdtv trong tháng 6; đường đẳng trị 4damdtv trong tháng 6 và tháng 7; đường đẳng trị 6damdtv trong tháng 8 và đường đẳng trị 11damdtv trong tháng 9

Với áp cao Hoa Đông, sự biến đổi phạm vi của trung tâm này được xác định thông qua sự biến đổi phạm vi chi phối của đường đẳng địa thế vị 76damdtv trong tháng 9 và 80damdtv trong tháng 10 ở mực 925hPa

Đối với áp cao Tây Tạng, sự thay đổi phạm vi chi phối của đường đẳng trị 1022damdtv được xác định để đánh giá phạm vi ảnh hưởng trong tháng 5 và phạm

vi chi phối của đường đẳng trị 1020damdtv được xác định để xem xét sự thay đổi phạm vi ảnh hưởng trong các tháng 6, 7, 8, 9 và 10